鲁科版高中物理选择性必修第1册课后习题 第4章 第1节 光的折射.docVIP

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第4章光的折射和全反射

第1节光的折射

课后篇巩固提升

必备知识基础练

1.(多选)光从某介质射入空气,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法正确的是()

A.比值θ1

B.比值sinθ

C.比值sinθ

D.比值sinθ

解析因折射率不变,可知sinθ1sin

答案BD

2.若某一介质的折射率较大,那么()

A.光由空气射入该介质时折射角较大

B.光由空气射入该介质时折射角较小

C.光在该介质中的速度较大

D.光在该介质中的速度较小

解析由n=sinθ1sinθ2

答案D

3.

(多选)如图所示,光在真空和某介质的界面MN上发生偏折,那么下列说法正确的是()

A.光是从真空射向介质

B.介质的折射率约为1.73

C.光在介质中的传播速度约为1.73×108m/s

D.反射光线与折射光线成60°

解析因为折射角大于入射角,所以光是从介质射向真空的,选项A错误;据折射率公式n=sin60°sin30°,所以n≈1.73,选项B正确;再由折射率n=c

答案BC

4.光线由空气射向某介质,当入射角为i时,折射光线与反射光线正好垂直,那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为()

A.n=sini,v=c·sini

B.n=tani,v=c·tani

C.n=tani,v=ctani

D.n=cosi,v=c

解析由于折射光线与反射光线正好垂直,所以折射角r=90°-i,则n=sinisinr=sinisin(

答案C

5.

如图所示,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°,已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为()

A.2 B.1.5 C.3 D.2

解析

根据题意画出光的传播光路图如图所示。作OD使其与入射光和出射光平行,由几何知识得∠AOB=60°+60°=120°,所以∠ACB=60°,得到折射角为30°,所以n=sin60°

答案C

6.现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n0),称为负折射率材料。位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足sinisinr

解析根据题目所给负折射率的意义,入射角与折射角应该在法线的同一侧;折射率等于-1,说明折射角与入射角大小相等,B项正确,A、C、D项错误。

答案B

7.

如图所示,直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上,∠BAC=β。从点光源S发出的一细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上,适当调整入射光SO的方向。当SO与AC成α角时,其折射光与镜面发生一次反射,从AC面射出后恰好与SO重合,则此棱镜的折射率为。?

解析根据题意可知,光在AC上发生折射,入射角为π2-α,折射角为π2-β,根据折射定律可得折射率n=

答案cosα

8.

如图所示,一根竖直插入水中的杆AB,在水中部分长1.0m,露出水面部分长0.3m,已知水的折射率为43

解析光路如图所示。

由题意可得入射角为53°

由折射定律

sinθ

sin53

则θ2=37°,由几何关系得影长

s=0.3m·tan53°+1m·tan37°=1.15m。

答案1.15m

关键能力提升练

9.

为了观察门外情况,有人在门上开一小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直,如图所示。从圆柱底面中心看出去,可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹角称为视场角。已知该玻璃的折射率为n,圆柱长为l,底面半径为r,则视场角的正弦是()

A.nlr2

C.rr2

解析光路图如图所示。

n=sinisinα,sinα=

所以sini=nsinα=nrr

答案B

10.一束由红、蓝两单色光组成的复色光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处,AB是半圆的直径,进入玻璃后分为两束,分别为AC、AD。它们从A到C和从A到D的时间分别为t1和t2,则()

A.AC是蓝光,t1小于t2 B.AC是红光,t1小于t2

C.AC是蓝光,t1等于t2 D.AC是红光,t1大于t2

解析AC光的偏折程度比较大,则介质对AC光的折射率比较大,AC光的频率比较大,所以AC光应是蓝光,设折射光与法线方向成α角,折射光在介质中的传播速度为v=cn,则有2Rsinα=vt=cnt,又n=sinθ

答案C

11.

如图所示,井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底部各有一只青蛙,则()

A.水井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星

B.枯井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星